(三)大气环流形势

第3章大气环流与大洋环流引言第1节大气运动的驱动力第2节大气环流的特征第3节表层大洋环流第4节深层大洋环流第5节海洋－大气相互作用引言（一）风与大气的运动1.风的定义大气在水平方向上的运动称为风。

2.风的产生不同地点之间气压的差别产生风。

3.风的尺度局地尺度的大气运动——地方性的风 海陆尺度的大气运动——季风环流 行星尺度的大气运动——大气环流（二）风的表述与测量1.风向：风吹来的方向。

风的16方位仪器测定：风向标设置高度：10m2.风速：通常以km·h-1或m·s-1为单位。

仪器测定：风速表目视测定：风力等级风的观测旗形树（三）大气环流（atmospheric circulation）1.全球风的分布根据1978年9月14日卫星雷达散射仪测量的太平洋表面风海流运动推测的风的分布。

低纬度地区为偏东风中纬度地区为东北风和东南风中高纬地区为西风，并形成许多风的旋涡2.本质：地球上能量和物质传输的形式 地表与大气之间能量和物质传输； 低纬与高纬之间能量和物质传输； 海洋和陆地之间能量和物质传输。

3.根本原因：地表冷热源的不均匀分布 地表是热源，大气是热汇；低纬地区是热源，高纬地区是热汇； 海洋和陆地为季节性的热源和热汇。

4.作用驱动海水运动，产生表层大洋环流；影响大气中化学成分和污染物质的扩散； 形成地球上水、热状况组合的空间分异; 影响陆地生物群落和自然景观的分布； 影响人类生活习惯和文化特征的形成。

大气圈通过大气环流使地球上各个大陆和大洋中的生物、人类与非生物环境联系成一个整体——地球表层系统。

作用：使空气沿着力的方向由高压向低压作加速运动，是形成风的原动力。

气压梯度与风速的关系3.单一气压梯度力作用下的空气运动地面高压区，空气辐散，形成下降气流；地面低压区，空气辐合，形成上升气流。

4.高、低气压区的形成与海陆热力环流（1）成因地面对空气的加热不均（热力原因） 空气的运动（动力原因）（a白天，b夜晚，横线示等压面）（二）地转偏向力1.定义：由于地球自转而产生的使相对于地面运动的空气偏离气压梯度力方向的力。

三圈环流与气候知识点1、热力环流与地球气候的关系大气环流主要表现为，全球尺度的东西风带、三圈环流(哈得莱环流、费雷尔环流和极地环流)、定常分布的平均槽脊、高空急流以及西风带中的大型扰动等。

大气环流既是地－气系统进行热量、水分、角动量等物理量交换以及能量交换的重要机制，也是这些物理量的输送、平衡和转换的重要结果。

太阳辐射在地球表面的非均匀分布是大气环流的原动力。

大气环流构成了全球大气运动的基本形势，是全球气候特征和大范围天气形势的主导因子，也是各种尺度天气系统活动的背景。

从全球来讲，大气环流实现了高低纬之间、海陆之间的水热交换，是全球各地天气和气候形成的重要因素，以亚欧非大陆为例，我们了解大气环流对气候的影响。

一、季风环流形成的季风气候。

季风环流对气候的影响，以东亚地区作为代表，东亚地区位于世界上最大的大陆和最大的大洋的之间，海陆热力性质差异最显著，东亚地区的季风气候是最显著和典型的。

在冬季，太阳直射点南移，陆地强烈降温，形成冷高压，东亚盛行西北风。

西北风来自寒冷干燥的亚欧大陆的内部，其影响下的地区寒冷干燥。

夏季，太阳直射点北移，太平洋上副高增强，东亚受到东南季风影响，此时的气候特征是增样的。

东南季风来自温暖湿润的洋面，夏季陆地强烈升温，此时东亚季风气候区高温多雨。

受季风影响的范围，最北达到东北地区和俄罗斯的远东地区，最南可达南亚和东南亚中南半岛，在这么广阔的区域内，因为纬度跨度大，南北热量条件差异大，因此自北向南依次出现了①温带季风气候，②亚热带季风气候、③热带季风气候。

（见幻灯）他们共同的特征是雨热同期。

二、三圈环流对气候的影响1、气压带和风带性质我们以赤道低压为例，其包含的两层信息，一是赤道地区，二是低压，气流强烈上升，因此我们可以推测出其控制下的地区，常年高温多雨。

与此相对的是副热带高压控制下的地区的气候的特征是怎样的？热量还是很充足，但是因为高压控制降水少，顾其控制下的气候是高温少雨。

读幻灯我们如何理解信风控制下的气候同样也是干热、少雨的，和垂直运动不同，信风大气虽然作水平运动，但大气是从高纬流向低纬，在其运动过程中，气温是不断升高的，故不易冷凝形成降水。

大气环流和局地环流大气环流：大范围的大气运动的基本状态，其水平尺度在几千公里以上，垂直尺度在10公里以上，时间尺度在1～2天以上。

如西风带，东风带，永久性气旋、反气旋。

大气环流反映了大气的基本运动状态，决定了天气过程，甚至决定了气候的形成及其变化。

一. 大气环流的形成的主要因素1. 太阳辐射作用(1)太阳辐射能量在地球不同地区、纬度的分布以及经向温度梯度的形成。

(2)对流层低层和高层经向气压梯度的形成与单一热力环流模式的形成。

2. 地球自转作用(1)地球自转作用与三圈环流的形成哈德莱环流、费雷尔环流、极地环流(2)近地面层和高空风带的形成(3)赤道辐合带、极锋、副热带锋区与副热带高压、西风急流的形成3. 地表性质的作用(1) 海陆分布的影响a. 海陆的热力差异夏季：海洋为冷源，大陆为热源冬季：海洋为热源，大陆为冷源b. 低层高低压中心的形成与季节变化夏季：海洋上高压加强，大陆为低压控制冬季：大陆为冷高压控制，海洋上低压发展c. 高空纬向环流的形成与季节变化冬季：西风气流经过大陆，温度降低，到东岸降到最低，形成温度槽，而经过海洋时，温度升高，到海洋东部升到最高，形成温度脊。

与此相适应的高空气压场是大陆东岸低压槽，海洋东部高压脊。

夏季:与冬季相反，大陆东岸为温度脊，海洋东部温度槽相应气压场为：大陆东部高压脊，海洋东部低压槽。

(2) 地形状况的影响a. 动力作用阻挡作用：迎风坡产生高压脊；背风坡气压槽。

扰流作用：气流分支，青藏高原南侧形成低槽，北侧，高压脊。

b. 热力作用青藏高原夏季为热源，冬季冷源。

(3) 地面摩擦作用a.西风带，大气给予地球角动量，东风带获得角动量。

b.东风带通过水平输送和垂直输送将角动量输送给西风带。

c.水平输送又分平均经圈环流和大型涡旋输送。

二. 大气平均环流1. 平均纬向环流对流层上层：基本为西风带近地面层：极地附近为极地东风，低纬为东北信风带，中高纬为偏西风。

2. 平均水平环流(1) 对流层中上层500hpa：有叠加在平均纬向环流上的一系列槽脊。

第二章大气环流形势（P13）0.1 大气环流——是指世界规模的大气运动状况，主要包括长波和超长波槽脊、行星锋区和急流、阻塞高压、极涡、副高等行星尺度的天气系统。

大气环流的基本状态，即通常所谓的天气系统，是各种天气过程发生的环流背景。

在具有一定特征的环流形势下，产生一定类型的天气系统，盛行特定的天气过程，并出现相应的天气状况。

因此，天气预报须从分析环流形势入手，以环流形势的预报为基础。

一大气环流的演变规律1 大气环流演变的阶段性1.1 “天气阶段”——大气环流的演变存在着阶段性。

一年之中，大气环流随季节而发生多次大变动，从而引起天气气候的突变。

在两次突变之间的渐变时期，大气环流形势保持相对稳定，出现一定的天气气候特点，这段时间可看作一个“天气阶段”。

1.2 天气阶段有以下特点：1）时间尺度介于自然天气季节和自然天气周期之间，一般为10－30天；2）空间尺度与一定的天气气候区相联系；3）天气阶段按一定的顺序更替，反映了气候变化规律；4）在同一天气阶段内有一定的盛行天气过程和天气特点。

因此，研究大气环流演变的阶段性，掌握天气阶段持续和更替的规律，对长、中、短期天气预报都大有帮助。

1.3 根据东亚大气环流演变的阶段性，可将山东夏季划分为以下五个天气阶段：1）假雨季，5月下旬至6月上旬。

2）初夏，6月中、下旬。

3）梅雨，6月下旬至7月中旬。

4）盛夏，7月下旬至8月中旬。

5）晚夏，8月下旬至9月上旬。

2 经向、纬向环流的转换2.1北半球中、高纬度高空盛行环绕极地的西风环流。

西风环流有时比较平直，盛行沿纬圈的气流，称为“纬向环流”；有时槽脊发展，气流南北交换剧烈，盛行沿经圈的气流，称为“经向环流”。

2.2 西风带纬向环流（高指数）与经向环流（低指数）总是互相转换，往复循环地变化着，这种变化过程称为“指数循环”。

3 上、下游效应与能量频散3.1 上游效应——是指上游某地区长波系统发生某种显著变化后，接着就以相当快地速度(一般要比系统本身移动速度及平均西风风速都快)逐步影响到下游，最后使广大范围内地环流发生变化。

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